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Les mécanismes moléculaires de la perception olfactive.

Auteur : Dr. Valéry MATARAZZO - CNRS UPR 9024 - Laboratoire de Neurobiologie - Marseille, France.

Adresse actuelle : Johns Hopkins Medical Institute - Department of Neurosciences, Baltimore, MD, USA -


A - Principales caractéristiques du système olfactif chez les vertébrés :

A1. Le mucus :

Le mucus se présente comme un milieu aqueux à deux phases. L'une, très liquide et composée principalement d'eau, forme la couche superficielle. L'autre, plus visqueuse, constitue la couche inférieure (Getchell et al., 1984).

Plusieurs glandes contribuent à la sécrétion du mucus dont les glandes de Bowman. Celles-ci sont situées dans la sous-muqueuse et émettent des canaux sécrétoires traversant l'épithélium olfactif pour s'ouvrir à la surface du mucus (Frisch, 1967; Moulton et Beidler, 1967).

Le mucus olfactif semble remplir plusieurs fonctions. Getchell et Getchell (1991) lui ont attribué un rôle dans la défense immunitaire du fait de la présence d'immunoglobulines. Des protéines de la famille des cytochromes p-450 ont été également décrites, laissant penser que le mucus intervient dans la détoxication (Ding et al., 1986; Nef et al., 1989; Zupko et al., 1991). Il est aussi représenté comme un réservoir d'ions nécessaire à l'électrogenèse des neurones sensoriels (Joshi et al., 1987). Situé entre la lumière nasale et l'épithélium olfactif, le mucus est le lieu où se déroulent les évènements périphériques de la réception olfactive. Il capte, concentre et participe à l'élimination des molécules odorantes (Getchell et al., 1984).

La découverte dans le mucus à des concentrations millimolaires de protéines liant les molécules odorantes a conduit à l'hypothèse selon laquelle ces protéines, qualifiées d' Odorant Binding Protein (OBP), prendraient en charge les molécules odorantes pour les transporter jusqu'aux sites récepteurs (Pevsner et al., 1986; Pevsnera et al., 1988; Pevsnerb et al., 1988; Avanzini et al., 1987; Lee et al., 1987; Bianchet et al., 1996; Tegoni et al., 1996; Pes et al., 1998). Toutefois, les mécanismes moléculaires mis en jeu dans ces processus restent théoriques et, en particulier, le problème de la solvatation des molécules odorantes, surtout pour les plus hydrophobes d'entre elles, se pose encore actuellement. Le(s) rôle(s) dévolu(s) à ces OBPs sera décrit dans un paragraphe ultérieur.

Un autre type de protéine, l'olfactomédine, a été caractérisée dans le mucus (Snyder et al., 1991; Yokoe et Anholt, 1993). La fonction de cette glycoprotéine n'est pas clairement définie. Snyder et ses collaborateurs (1991) l'ont tout d'abord comparée à un chimiorécepteur, mais Yokoe et Anholt (1993) ont réussi à cloner son gène, et en définissant la structure primaire, ils ont noté une analogie de séquence avec la molécule d'adhésion nerveuse (N-CAM). L'olfactomédine pourrait ainsi contribuer au développement des neurones olfactifs.
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